糖蜜甜菜粕顆粒飼料的儲存特性及奶牛飼喂特性研究

王寶 ，張棟 ，王健 ，楊釗 ，趙抒娜 ，4*

（1.中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司，北京昌平102209；2.中糧屯河糖業(yè)股份有限公司，新疆昌吉 831100；3.老年營養(yǎng)食品研究北京市工程實驗室，北京昌平102209；4.北京市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全源頭控制工程技術研究中心，北京昌平102209）

甜菜糖蜜和甜菜粕是甜菜制糖產(chǎn)業(yè)的兩大副產(chǎn)物。甜菜粕富含纖維和果膠，適口性好、消化率高、營養(yǎng)豐富，常作為反芻動物能量型粗飼料以及高蛋白精飼料的補充劑。由于甜菜粕的含水量較高，儲存不便，甜菜糖廠通常將其加工為顆粒飼料，并以甜菜粕顆粒飼料的形式出售。甜菜糖蜜是一種深褐色的粘稠液體，固形物含量為80%左右，主要成分是糖類，其中蔗糖約占糖蜜成分的48%。此外，還含有3%～4%的可溶性膠體，主要為木糖膠、阿拉伯糖膠和果膠等。同時，甜菜糖蜜還含有占干重5%左右的甜菜堿[1]以及占干重8.5%左右的粗蛋白質(zhì)[2]。甜菜糖蜜具有多種用途，可用作飼料原料，亦可用于發(fā)酵行業(yè)制備酒精、酵母等。

糖蜜作為反芻動物的輔料使用時具有如下優(yōu)點：糖蜜可為反芻動物提供容易利用的能量，其甜味可掩蓋飼料的不良氣味，改善飼料的適口性；糖蜜具有粘結作用，可降低飼料的粉塵率，提高顆粒飼料質(zhì)量；可為反芻動物瘤胃微生物提供充足的速效能源，提高微生物的活性。研究表明，糖蜜可明顯提高奶牛的瘤胃功能，增強其消化能力；對泌乳早期奶牛而言，日糧中添加糖蜜后，具有代謝快、適口性好、吸收好、明顯降低能量負平衡等優(yōu)點[3]。有研究發(fā)現(xiàn)將糖蜜添加到奶牛日糧中，可明顯提高牛乳產(chǎn)量和牛乳中營養(yǎng)成分的比例[4]。王新峰等在處于產(chǎn)奶高峰期的奶牛基礎日糧中添加不同劑量的甜菜糖蜜，結果表明，奶牛日糧中添加糖蜜水平以600g/d較為適宜，并且糖蜜的添加有提高奶牛產(chǎn)奶量、乳蛋白、乳脂率和非脂固形物的趨勢[5]。王世雄等的研究表明，在肉牛日糧中添加糖蜜可顯著提高凈增重和平均日增重[6]。王新峰等的研究表明，在綿羊日糧中添加4%的糖蜜能夠給綿羊提供熱量，同時可促進綿羊瘤胃微生物對瘤胃中有機酸和氨態(tài)氮的利用，提高粗飼料的利用效率[7]。除反芻動物外，糖蜜還可作為非反芻動物飼料原料使用。研究表明，在豬飼料中加入10%～20%糖蜜以代替同等數(shù)量、其它形式的能量原料后，其攝食量增加12%左右，日增重亦有所增加[8]。此外，糖蜜在飼料中具有粘結防塵作用，即便是較低的糖蜜添加量（2%～3%）對顆粒飼料質(zhì)量的改善都非常明顯[9]。

本實驗以普通甜菜粕顆粒飼料為參照，研究了添加糖蜜的甜菜粕顆粒飼料（簡稱糖蜜甜菜粕顆粒飼料）的儲存特性，并考察了糖蜜甜菜粕顆粒飼料對泌乳期奶牛產(chǎn)奶的乳脂率、乳蛋白率、體細胞數(shù)以及牛奶產(chǎn)量的影響，以期明確糖蜜甜菜粕顆粒飼料的飼喂價值。

1　材料與方法

表1　兩種甜菜粕顆粒飼料的營養(yǎng)成分對比

1.1　實驗原料

本實驗所用普通甜菜粕顆粒飼料及糖蜜甜菜粕顆粒飼料均由中糧屯河糖業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，糖蜜甜菜粕顆粒飼料為富含26%糖蜜（干重計）的甜菜粕顆粒飼料。兩種飼料的主要理化指標由譜尼集團（PONY）股份有限公司及新疆獸醫(yī)飼料監(jiān)察所檢測，泌乳凈能根據(jù)美國《NRC奶牛營養(yǎng)需要》中甜菜粕和甜菜糖蜜的泌乳凈能計算得出（表1）。

1.2　儀器與耗材

天平：PL2002（梅特勒-托利多集團）；恒溫恒濕箱：HWS-0128（杭州匯爾儀器設備有限公司）；電熱鼓風干燥箱：DHG-9240（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.3　含水率測試方法

根據(jù)中華人民共和國輕工行業(yè)標準“QB/T 2469-2006甜菜粕顆?！钡南嚓P要求，對普通甜菜粕顆粒飼料及糖蜜甜菜粕顆粒飼料的含水率進行測定，同一樣品均采用兩次平行實驗，并對兩次實驗結果取平均值。

1.4　奶牛喂養(yǎng)實驗方法

1.4.1試驗動物根據(jù)試驗要求、統(tǒng)計學原理及牛場實際情況，選取同一牛舍泌乳期奶牛100頭，按牛場位置分為南組和北組。

1.4.2試驗飼養(yǎng)管理按牧場飼養(yǎng)管理規(guī)程執(zhí)行，試驗組與對照組飼養(yǎng)條件完全一致。兩組奶牛均采取拴系飼養(yǎng)、傳統(tǒng)精粗飼料分飼的飼喂方式。試驗之前兩組奶牛每天投喂2．5kg/（d·頭）普通甜菜粕顆粒飼料。

1.4.3試驗飼喂方案試驗分為兩個階段，每個階段30d。

階段一：第1～30天。在第1天，對兩組奶牛做DHI（即乳成分和體細胞）檢測。在第2天，試驗組（南組）用0．5kg糖蜜甜菜粕顆粒飼料替代同重量的普通甜菜粕顆粒飼料，之后每隔2d增加0．5kg替代量，直至第10天到第30天試驗組均用2．5kg糖蜜甜菜粕顆粒飼料完全替代普通甜菜粕顆粒飼料。在階段一，對照組（北組）一直飼喂2．5kg普通甜菜粕顆粒飼料。試驗組和對照組甜菜粕均為手工發(fā)放。

階段二：第31～60天。以第31天為起始日，對兩組奶牛進行第二次DHI檢測。在第32天，將原試驗組與對照組進行對調(diào)（即南組變成對照組，北組變成試驗組），對南組用0．5kg普通甜菜粕顆粒飼料替代同重量的糖蜜甜菜粕顆粒飼料，同時對北組用0．5kg糖蜜甜菜粕顆粒飼料替代同重量的普通甜菜粕顆粒飼料，然后每隔兩天增加0．5kg替代量，直至第40天試驗組與對照組各自完成完全替代。在第41～60天，新對照組（南組）投喂 2．5kg/（d·頭）普通甜菜粕顆粒飼料，新試驗組（北組）投喂 2．5kg/（d·頭）糖蜜甜菜粕顆粒飼料。 階段二結束時，牧場進行第三次DHI檢測。

1.4.4檢測指標從第1天開始，每隔10d對牛奶乳脂率、乳蛋白率、體細胞數(shù)及產(chǎn)奶量進行檢測，所測項目均由所在牛場進行測試。所得數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析軟件Minitab 17進行單因子方差分析（Turkey檢驗法），以P＜0．05判斷對比數(shù)據(jù)的差異顯著性。

2　結果與分析

2.1　儲存條件對糖蜜甜菜粕顆粒飼料含水率的影響

考慮到甜菜粕顆粒飼料產(chǎn)品經(jīng)常銷往南方地區(qū)，本實驗模擬南方持續(xù)時間較長、濕度較大、物料容易霉變的梅雨氣候，以測試兩種甜菜粕顆粒飼料的儲藏性能。由于南方梅雨季節(jié)氣候變化較大，空氣中相對濕度總是在高值和低值之間不斷波動，因此本實驗將相對濕度設在80%RH和60%RH之間，并以3～4d進行循環(huán)。同時模擬產(chǎn)品在儲存過程中需進行多層堆放的壓力環(huán)境，進行儲存實驗時使用重物放置于顆粒飼料樣品上方，形成約28kPa的壓力，相當于約4．5m左右的堆高。糖蜜甜菜粕顆粒飼料樣品為中糧糖業(yè)提供，初始含水率為11．12%，堆密度為0．64t/m3；作為對比的普通甜菜粕顆粒飼料樣品由相同廠家生產(chǎn)，初始含水率為11．06%，堆密度為0．59t/m3。環(huán)境模擬條件具體為：每周周一上午將恒溫恒濕箱濕度調(diào)整為80%RH，每周四上午將濕度調(diào)整為60%RH。糖蜜甜菜粕顆粒飼料和普通甜菜粕顆粒飼料均使用普通編織袋包裝，規(guī)格為2．5kg/袋，測試含水率時從不同小袋分別取樣，最終結果取平均值。儲存過程中兩種產(chǎn)品的含水率結果如下：

在1～5天60%RH的保存條件下，糖蜜甜菜粕顆粒飼料的含水率在第5天出現(xiàn)下降 （從 11．12%下降至10．50%），而普通甜菜粕顆粒飼料對應的含水率則出現(xiàn)上升（從 11．06%升高至 11．47%）。 該結果表明，在 60%RH的環(huán)境濕度下普通甜菜粕顆粒飼料會輕微吸潮，而糖蜜甜菜粕顆粒飼料不僅不會吸潮，還會向空氣中釋放 “多余”的水分，從而達到新的含水量平衡。由表2可知，糖蜜甜菜粕顆粒飼料和普通甜菜粕顆粒飼料的初始含水率幾乎相同。在測試期間，糖蜜甜菜粕顆粒飼料的含水率一直低于13%，而普通甜菜粕顆粒飼料含水率最高可達14．87%（第15天），已經(jīng)超過國標要求的14%標準。

表2　儲存條件對兩種甜菜粕顆粒飼料含水率的影響

試驗期間，在同樣的儲存條件下，普通甜菜粕顆粒飼料的含水率均高于糖蜜甜菜粕顆粒飼料，表明普通甜菜粕顆粒飼料比糖蜜甜菜粕顆粒飼料更易吸潮。究其原因，應和糖蜜甜菜粕顆粒飼料的結構更為致密有關。糖蜜的存在能夠對纖維之間的縫隙及微孔起到密封作用，從而降低了甜菜粕顆粒飼料的吸潮能力。從環(huán)境濕度的角度來說，與普通甜菜粕顆粒飼料相比，糖蜜甜菜粕顆粒飼料并不需要特殊的儲存條件。

2.2　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對牛奶乳脂率的影響

每隔10d對南北兩組各50頭奶牛的牛奶乳脂率進行一次測試，結果見表3。兩組奶牛的牛奶乳脂率在初始階段并無顯著性差異（P＞0．05）。綜合第一、第二階段分析，與普通甜菜粕顆粒飼料相比，糖蜜甜菜粕顆粒飼料可顯著提高牛奶乳脂率；前后兩階段的試驗數(shù)據(jù)均表明這種效果，說明糖蜜的添加與乳脂率的提高呈現(xiàn)出同步效應（圖1）。忽略初始差異，第一階段試驗組（南組）乳脂率比對照組（北組）提高了8．36%；第二階段兩組對換后，試驗組（北組）乳脂率比對照組（南組）提高了7．19%。在兩試驗階段，飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料的試驗組乳脂率比對照組平均提高7．78%。

表3　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對牛奶乳脂率、乳蛋白率的影響

該結果表明，與普通甜菜粕顆粒飼料相比，糖蜜甜菜粕顆粒飼料有助于提高奶牛瘤胃微生物的增殖速度，改善粗飼料的降解率。其主要原因可能是受熱應激影響，奶牛采食量不足；添加糖蜜后，可提高奶牛采食量，改善氮平衡，促進瘤胃微生物生長，從而提高粗飼料的利用率。

2.3　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對牛奶乳蛋白率的影響

由表3數(shù)據(jù)分析，兩組奶牛乳蛋白率初始值并無顯著差異。第一階段試驗結束時，飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料的試驗組（南組）乳蛋白率比對照組（北組）高出1．62%，但兩組奶牛并無顯著性差異。第二階段，飼喂普通甜菜粕顆粒飼料的對照組（南組）乳蛋白率顯著高于飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料的對照組（北組）（P＜0．05）。

分析第二階段對照組（南組）高于試驗組（北組）的統(tǒng)計結果，因數(shù)據(jù)差值較小（3．38%vs．3．28%），推測應屬正常波動。 綜合第一、二階段分析，與試驗初始狀態(tài)相比，糖蜜甜菜粕顆粒飼料可顯著提高牛奶的乳蛋白率，前后兩階段的試驗數(shù)據(jù)均表現(xiàn)出這種趨勢（圖2）；但與普通甜菜粕顆粒飼料相比，并未表現(xiàn)出明顯差異。

2.4　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對牛奶體細胞數(shù)的影響

體細胞（SCC）是指吞噬細胞、淋巴細胞、脫落上皮細胞、中性白細胞等細胞的總稱。導致牛奶SCC數(shù)升高的因素主要為細菌感染，其次是環(huán)境衛(wèi)生、應激、氣候、遺傳、胎次等。正常牛奶中SCC含量為2～20萬/mL，我國很多乳品企業(yè)將其作為鮮奶定價的指標之一，目前多數(shù)地區(qū)均將合格鮮奶體細胞數(shù)定為50萬/mL以下。

由表4可知，南組奶牛的牛奶SCC數(shù)初始值明顯低于北組，表明兩組奶牛的起始狀態(tài)并不相同。在第一階段試驗中，試驗組（南組）SCC數(shù)顯著低于對照組（北組），與試驗初始狀態(tài)相同。在試驗第二階段，飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料的試驗組（北組）奶牛產(chǎn)奶的SCC數(shù)出現(xiàn)下降，飼喂普通甜菜粕顆粒飼料的對照組（南組）奶牛產(chǎn)奶的SCC數(shù)則出現(xiàn)較為明顯的上升，最終使得兩組奶牛產(chǎn)奶的SCC數(shù)未表現(xiàn)出顯著差異。

圖1　兩種飼料對牛奶乳脂率的影響

圖2兩種飼料對牛奶乳蛋白率的影響

表4　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對牛奶體細胞數(shù)、產(chǎn)奶量的影響

由圖3，因兩組奶牛在初始數(shù)據(jù)上具有顯著差異，可就SCC數(shù)的變化趨勢進行分析?？傮w上看，南組奶牛產(chǎn)奶的SCC數(shù)呈上升趨勢，在第二階段喂養(yǎng)普通甜菜粕顆粒飼料時上升幅度較大；北組奶牛產(chǎn)奶的SCC數(shù)相對較為平穩(wěn)，在第二階段喂養(yǎng)糖蜜甜菜粕顆粒飼料后，SCC數(shù)出現(xiàn)一定下降 （從15．87萬/mL下降至14．40萬/mL）。綜合第一、第二階段分析可知，與飼喂普通甜菜粕顆粒飼料相比，飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料有助于降低生奶SCC數(shù)，提高牛奶品質(zhì)和奶牛健康度。

2.5　糖蜜甜菜粕顆粒飼料對奶牛產(chǎn)奶量的影響

本試驗是在夏秋之間進行的，雖然兩個參試牛棚的奶牛產(chǎn)奶量均有提高，但提高幅度不同。由圖4可知，從產(chǎn)奶量趨勢變化來看，糖蜜甜菜粕顆粒飼料與普通甜菜粕顆粒飼料都有助于提升奶牛產(chǎn)奶量。由表4可知，兩組奶牛產(chǎn)奶量初始值并無顯著性差異。在第一階段，試驗組和對照組產(chǎn)奶量無顯著性差異。在第二階段，當試驗組和對照組互換后，試驗組（北組）產(chǎn)奶量略高于對照組（南組），但兩組奶牛產(chǎn)奶量并無顯著性差異。因此，雖然飼喂普通甜菜粕顆粒飼料和糖蜜甜菜粕顆粒飼料均有助于提升奶牛產(chǎn)奶量，但是兩者的提升幅度無顯著性差異。

3　結論與討論

圖3　兩種飼料對牛奶體細胞數(shù)的影響

圖4　兩種飼料對奶牛產(chǎn)奶量的影響

普通甜菜粕顆粒飼料比糖蜜甜菜粕顆粒飼料更易吸潮，糖蜜甜菜粕顆粒飼料并不需要特殊的存儲條件；兩種顆粒飼料的含水率均和環(huán)境濕度密切相關，根據(jù)環(huán)境濕度的變化而隨之變化。與飼喂普通甜菜粕顆粒飼料相比，飼喂糖蜜甜菜粕顆粒飼料可顯著提高奶牛的乳脂率（平均高達7．78%），并且乳脂率的提高與糖蜜甜菜粕顆粒飼料的飼喂呈現(xiàn)出同步效應。與飼喂普通甜菜粕顆粒飼料相比，糖蜜甜菜粕顆粒飼料能夠降低牛奶體細胞數(shù)、提高牛奶品質(zhì)及奶牛健康度。兩種甜菜粕顆粒飼料均可顯著提高牛奶乳蛋白率及牛奶產(chǎn)量，二者間未表現(xiàn)出明顯差異。

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